SEL-321相间距离保护静态特性与动态特性及试验方法
要用恒定电流法检测到SEL-321如图2所示的相间短路时的阻抗动作特性，只能用平衡故障三相短路的方式进行，由于此时电流、电压无负序分量，SEL-321的方向元件采用正序阻抗方向元件，与系统的源阻抗无关。图3为用恒定电流法模拟三相短路故障试验测得的该线路保护SEL-321相间距离保护第3段的静态动作特性。
2 相间距离保护动态动作特性的试验方法
采用恒定电流的试验方法不能检测SEL-321两相相间短路时如图2所示的阻抗特性。而CMC-156提供了在阻抗平面上的另一种基本测试方法——恒定源阻抗法，可以自动模拟某一特定源阻抗(由试验者设定)情况下在不同短路阻抗时保护安装处所感受到的电流和电压，相应的大小和相位根据源阻抗和故障阻抗计算得到，保证了保护测试到的ZS与系统运行情况相符，这样可在满足负序方向元件的动作条件下，针对保护的阻抗动作特性进行测试，也更接近保护实际运行中的情况。
但是，用恒定源阻抗法测得的阻抗特性已不再是如图2所示的阻抗特性圆了，因为SEL-321的相间距离保护采用了长时间记忆的正序极化电压。图2所示的阻抗特性圆只是方向阻抗保护元件静态动作特性，在极
式中 U｜0｜——阻抗继电器的记忆极化电压。
设正向短路时等效无穷大系统的电压为E，等效系统阻抗为ZS。短路前空载，U｜0｜=E，发生故障后继电器安装处母线电压U＝Zf.I。
由E=U+ZS.I=(Zf+ZS).I，可将极化电压记忆作用下，距离保护的阻抗元件动作圆的表达式化为：保护的动作边界为所表示的圆，如图4(a)中虚线所示，称为正向短路时完全记忆极化电压作用下的方向阻抗元件的动态动作特性。
反向短路时则由E=U｜0｜，U=Zf.I，有E=U+(ZL+ZR).I=(Zf+ZL+ZR).I，可将极化电压记忆作用下，距离保护的阻抗元件动作圆的表达式化为：
保护动作边界为所表示的圆，如图4(b)虚线所示，称为反向短路时完全记忆极化电压作用下的方向阻抗元件的动态动作特性。
下方向阻抗元件的动态动作特性
方向阻抗圆元件的动态动作特性消除了电压死区，而且减小了串联补偿的容抗和短路过渡电阻对故障阻抗以及方向判断的影响，具有更好的性能。
3 不同试验方法同保护静态动作特性和动态动作特性的关系
在记忆电压的作用下，方向阻抗圆元件对故障的反应动作是动态动作特性，只有在线路故障保持长时间，记忆电压失去作用后，方向阻抗圆元件对故障的反应才变为静态动作特性。而在故障发生初期，方向阻抗圆元件对故障的反应是动态动作特性。那么，为什么对传统保护的相间距离保护的MHO方向阻抗圆元件特性，采用恒定电流法进行测试可得到静态特性呢?实际上，如果SEL-321没有负序方向元件的影响(负序方向元件定值合适，负序方向元件可动作时)，也可采用恒定电流法测试到两相间短路时的静态特性。
恒定电流法所测得的静态特性和保护的本身动作的动态特性又有什么关系呢?如前所述，恒定电流法模拟测试时，模拟L2-L3相间短路，故障测试的短路电流大小一定(｜IL2｜=｜IL3｜=Itest)，故障电压(UL2-L3)的相位保持-90°(以L1相电压UL1相位为参考相位0°)，而故障前为空载状态，UL2-L3相位为-90°，也就是说，记忆电压U｜0｜与故障后电压U是同相位的，静态特性动作区90°＜arg和动态特性动作区90°＜arg(实际上是相同的。同样可知，由于用恒定源阻抗法模拟三相平衡短路故障时，故障前后各相电压的相位不会改变，因此用恒定源阻抗法的三相平衡故障测试方法测得的保护动作特性也是静态动作特性圆。
由于在记忆电压起作用时，方向阻抗圆元件对故障的动作反映是动态特性，那么用恒定电流法测试得到的静态特性的动作边界上任一点，必定是保护的1个动态特性的动作边界上的点。例如对前述SEL-321用恒定电流法｜IL2｜=｜IL3｜=Itest=3.0 A模拟L2-L3相间短路，测试得第3段保护在故障阻抗角为40°方向上的动作边界为Zf=2.42∠40°。从测试电流、电压计算可得，此时ZS=14.317∠40°。在阻抗平面上，以Zzd3和-ZS连线为直径作圆(如图5所示)，因为Zf是以原点O和Zzd3连线为直径的圆上的点，由几何定理可知∠OZfZzd3=90°，那么有∠ZSZfZzd3=90°，又由几何定理可知Zf必是以-ZS和Zzd3连线为直径的圆上的点。因此，恒流法所作出的静态特性动作边界实质是改变源阻抗阻抗所作出的动态动作特性在相应源阻抗角方向上的边界点的集合。
4 结论
a)SEL带补偿的负序方向元件的整定参数与系统阻抗参数有密切关系，因此，在进行相间距离保护测试时，输入电流、电压的大小和相位，应是在某一系统阻抗(包括源阻抗，线路阻抗，故障阻抗)情况下产生的，这样才能保证方向元件的动作不影响距离保护元件。
b)对于具有记忆极化电压的距离保护，采用OMICRON的CMC-156继电保护测试仪(或其它具有相同功能的保护测试仪)，用恒定电流法的测试方法只能测试距离保护的静态动作特性，用恒定源阻抗法的测试方法，可以测试得距离保护对不平衡故障的动态动作特性。
c)不平衡故障的恒定电流法的测试得到的距离保护静态特性动作边界，其实质是改变源阻抗所得的动态特性在试验源阻抗阻抗角方向上的边界点的集合。
参考文献
1 Robewrta J,Guzman A.Directional Element Design and Evaluation［Z］.Schwei 《SEL-321相间距离保护静态特性与动态特性及试验方法(第2页)》
本文链接地址：http://www.oyaya.net/fanwen/view/166715.html
2 相间距离保护动态动作特性的试验方法
采用恒定电流的试验方法不能检测SEL-321两相相间短路时如图2所示的阻抗特性。而CMC-156提供了在阻抗平面上的另一种基本测试方法——恒定源阻抗法，可以自动模拟某一特定源阻抗(由试验者设定)情况下在不同短路阻抗时保护安装处所感受到的电流和电压，相应的大小和相位根据源阻抗和故障阻抗计算得到，保证了保护测试到的ZS与系统运行情况相符，这样可在满足负序方向元件的动作条件下，针对保护的阻抗动作特性进行测试，也更接近保护实际运行中的情况。
但是，用恒定源阻抗法测得的阻抗特性已不再是如图2所示的阻抗特性圆了，因为SEL-321的相间距离保护采用了长时间记忆的正序极化电压。图2所示的阻抗特性圆只是方向阻抗保护元件静态动作特性，在极
化电压记忆作用下，距离保护的阻抗元件动作区的特性在阻抗平面上变为用下式表示的圆：
式中 U｜0｜——阻抗继电器的记忆极化电压。
设正向短路时等效无穷大系统的电压为E，等效系统阻抗为ZS。短路前空载，U｜0｜=E，发生故障后继电器安装处母线电压U＝Zf.I。
由E=U+ZS.I=(Zf+ZS).I，可将极化电压记忆作用下，距离保护的阻抗元件动作圆的表达式化为：保护的动作边界为所表示的圆，如图4(a)中虚线所示，称为正向短路时完全记忆极化电压作用下的方向阻抗元件的动态动作特性。
反向短路时则由E=U｜0｜，U=Zf.I，有E=U+(ZL+ZR).I=(Zf+ZL+ZR).I，可将极化电压记忆作用下，距离保护的阻抗元件动作圆的表达式化为：
保护动作边界为所表示的圆，如图4(b)虚线所示，称为反向短路时完全记忆极化电压作用下的方向阻抗元件的动态动作特性。
下方向阻抗元件的动态动作特性
方向阻抗圆元件的动态动作特性消除了电压死区，而且减小了串联补偿的容抗和短路过渡电阻对故障阻抗以及方向判断的影响，具有更好的性能。
3 不同试验方法同保护静态动作特性和动态动作特性的关系
在记忆电压的作用下，方向阻抗圆元件对故障的反应动作是动态动作特性，只有在线路故障保持长时间，记忆电压失去作用后，方向阻抗圆元件对故障的反应才变为静态动作特性。而在故障发生初期，方向阻抗圆元件对故障的反应是动态动作特性。那么，为什么对传统保护的相间距离保护的MHO方向阻抗圆元件特性，采用恒定电流法进行测试可得到静态特性呢?实际上，如果SEL-321没有负序方向元件的影响(负序方向元件定值合适，负序方向元件可动作时)，也可采用恒定电流法测试到两相间短路时的静态特性。
恒定电流法所测得的静态特性和保护的本身动作的动态特性又有什么关系呢?如前所述，恒定电流法模拟测试时，模拟L2-L3相间短路，故障测试的短路电流大小一定(｜IL2｜=｜IL3｜=Itest)，故障电压(UL2-L3)的相位保持-90°(以L1相电压UL1相位为参考相位0°)，而故障前为空载状态，UL2-L3相位为-90°，也就是说，记忆电压U｜0｜与故障后电压U是同相位的，静态特性动作区90°＜arg和动态特性动作区90°＜arg(实际上是相同的。同样可知，由于用恒定源阻抗法模拟三相平衡短路故障时，故障前后各相电压的相位不会改变，因此用恒定源阻抗法的三相平衡故障测试方法测得的保护动作特性也是静态动作特性圆。
由于在记忆电压起作用时，方向阻抗圆元件对故障的动作反映是动态特性，那么用恒定电流法测试得到的静态特性的动作边界上任一点，必定是保护的1个动态特性的动作边界上的点。例如对前述SEL-321用恒定电流法｜IL2｜=｜IL3｜=Itest=3.0 A模拟L2-L3相间短路，测试得第3段保护在故障阻抗角为40°方向上的动作边界为Zf=2.42∠40°。从测试电流、电压计算可得，此时ZS=14.317∠40°。在阻抗平面上，以Zzd3和-ZS连线为直径作圆(如图5所示)，因为Zf是以原点O和Zzd3连线为直径的圆上的点，由几何定理可知∠OZfZzd3=90°，那么有∠ZSZfZzd3=90°，又由几何定理可知Zf必是以-ZS和Zzd3连线为直径的圆上的点。因此，恒流法所作出的静态特性动作边界实质是改变源阻抗阻抗所作出的动态动作特性在相应源阻抗角方向上的边界点的集合。
4 结论
a)SEL带补偿的负序方向元件的整定参数与系统阻抗参数有密切关系，因此，在进行相间距离保护测试时，输入电流、电压的大小和相位，应是在某一系统阻抗(包括源阻抗，线路阻抗，故障阻抗)情况下产生的，这样才能保证方向元件的动作不影响距离保护元件。
b)对于具有记忆极化电压的距离保护，采用OMICRON的CMC-156继电保护测试仪(或其它具有相同功能的保护测试仪)，用恒定电流法的测试方法只能测试距离保护的静态动作特性，用恒定源阻抗法的测试方法，可以测试得距离保护对不平衡故障的动态动作特性。
c)不平衡故障的恒定电流法的测试得到的距离保护静态特性动作边界，其实质是改变源阻抗所得的动态特性在试验源阻抗阻抗角方向上的边界点的集合。
参考文献
1 Robewrta J,Guzman A.Directional Element Design and Evaluation［Z］.Schwei 《SEL-321相间距离保护静态特性与动态特性及试验方法(第2页)》
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